Remove unused variable.
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpc.c
1 /*
2  * Musepack decoder
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  *
21  */
22
23 /**
24  * @file mpc.c Musepack decoder
25  * MPEG Audio Layer 1/2 -like codec with frames of 1152 samples
26  * divided into 32 subbands.
27  */
28
29 #include "avcodec.h"
30 #include "bitstream.h"
31 #include "dsputil.h"
32 #include "random.h"
33
34 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
35 #define USE_HIGHPRECISION
36 #endif
37 #include "mpegaudio.h"
38
39 #include "mpcdata.h"
40
41 #define BANDS            32
42 #define SAMPLES_PER_BAND 36
43 #define MPC_FRAME_SIZE   (BANDS * SAMPLES_PER_BAND)
44
45 static VLC scfi_vlc, dscf_vlc, hdr_vlc, quant_vlc[MPC7_QUANT_VLC_TABLES][2];
46
47 static DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, mpa_window[512]);
48
49 typedef struct {
50     DSPContext dsp;
51     int IS, MSS, gapless;
52     int lastframelen, bands;
53     int oldDSCF[2][BANDS];
54     AVRandomState rnd;
55     int frames_to_skip;
56     /* for synthesis */
57     DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2]);
58     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
59     DECLARE_ALIGNED_16(int32_t, sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][36][SBLIMIT]);
60 } MPCContext;
61
62 /** Subband structure - hold all variables for each subband */
63 typedef struct {
64     int msf; ///< mid-stereo flag
65     int res[2];
66     int scfi[2];
67     int scf_idx[2][3];
68     int Q[2];
69 }Band;
70
71 static int mpc7_decode_init(AVCodecContext * avctx)
72 {
73     int i, j;
74     MPCContext *c = avctx->priv_data;
75     GetBitContext gb;
76     uint8_t buf[16];
77     static int vlc_inited = 0;
78
79     if(avctx->extradata_size < 16){
80         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small extradata size (%i)!\n", avctx->extradata_size);
81         return -1;
82     }
83     memset(c->oldDSCF, 0, sizeof(c->oldDSCF));
84     av_init_random(0xDEADBEEF, &c->rnd);
85     dsputil_init(&c->dsp, avctx);
86     c->dsp.bswap_buf(buf, avctx->extradata, 4);
87     ff_mpa_synth_init(mpa_window);
88     init_get_bits(&gb, buf, 128);
89
90     c->IS = get_bits1(&gb);
91     c->MSS = get_bits1(&gb);
92     c->bands = get_bits(&gb, 6);
93     if(c->bands >= BANDS){
94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many bands: %i\n", c->bands);
95         return -1;
96     }
97     skip_bits(&gb, 88);
98     c->gapless = get_bits1(&gb);
99     c->lastframelen = get_bits(&gb, 11);
100     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "IS: %d, MSS: %d, TG: %d, LFL: %d, bands: %d\n",
101             c->IS, c->MSS, c->gapless, c->lastframelen, c->bands);
102     c->frames_to_skip = 0;
103
104     if(vlc_inited) return 0;
105     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Initing VLC\n");
106     if(init_vlc(&scfi_vlc, MPC7_SCFI_BITS, MPC7_SCFI_SIZE,
107                 &mpc7_scfi[1], 2, 1,
108                 &mpc7_scfi[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_STATIC)){
109         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init SCFI VLC\n");
110         return -1;
111     }
112     if(init_vlc(&dscf_vlc, MPC7_DSCF_BITS, MPC7_DSCF_SIZE,
113                 &mpc7_dscf[1], 2, 1,
114                 &mpc7_dscf[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_STATIC)){
115         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init DSCF VLC\n");
116         return -1;
117     }
118     if(init_vlc(&hdr_vlc, MPC7_HDR_BITS, MPC7_HDR_SIZE,
119                 &mpc7_hdr[1], 2, 1,
120                 &mpc7_hdr[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_STATIC)){
121         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init HDR VLC\n");
122         return -1;
123     }
124     for(i = 0; i < MPC7_QUANT_VLC_TABLES; i++){
125         for(j = 0; j < 2; j++){
126             if(init_vlc(&quant_vlc[i][j], 9, mpc7_quant_vlc_sizes[i],
127                         &mpc7_quant_vlc[i][j][1], 4, 2,
128                         &mpc7_quant_vlc[i][j][0], 4, 2, INIT_VLC_USE_STATIC)){
129                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init QUANT VLC %i,%i\n",i,j);
130                 return -1;
131             }
132         }
133     }
134     vlc_inited = 1;
135     return 0;
136 }
137
138 /**
139  * Process decoded Musepack data and produce PCM
140  * @todo make it available for MPC8 and MPC6
141  */
142 static void mpc_synth(MPCContext *c, int16_t *out)
143 {
144     int dither_state = 0;
145     int i, ch;
146     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE], *samples_ptr;
147
148     for(ch = 0;  ch < 2; ch++){
149         samples_ptr = samples + ch;
150         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++) {
151             ff_mpa_synth_filter(c->synth_buf[ch], &(c->synth_buf_offset[ch]),
152                                 mpa_window, &dither_state,
153                                 samples_ptr, 2,
154                                 c->sb_samples[ch][i]);
155             samples_ptr += 64;
156         }
157     }
158     for(i = 0; i < MPC_FRAME_SIZE*2; i++)
159         *out++=samples[i];
160 }
161
162 /**
163  * Fill samples for given subband
164  */
165 static inline void idx_to_quant(MPCContext *c, GetBitContext *gb, int idx, int *dst)
166 {
167     int i, i1, t;
168     switch(idx){
169     case -1:
170         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++){
171             *dst++ = (av_random(&c->rnd) & 0x3FC) - 510;
172         }
173         break;
174     case 1:
175         i1 = get_bits1(gb);
176         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND/3; i++){
177             t = get_vlc2(gb, quant_vlc[0][i1].table, 9, 2);
178             *dst++ = mpc_idx30[t];
179             *dst++ = mpc_idx31[t];
180             *dst++ = mpc_idx32[t];
181         }
182         break;
183     case 2:
184         i1 = get_bits1(gb);
185         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND/2; i++){
186             t = get_vlc2(gb, quant_vlc[1][i1].table, 9, 2);
187             *dst++ = mpc_idx50[t];
188             *dst++ = mpc_idx51[t];
189         }
190         break;
191     case  3: case  4: case  5: case  6: case  7:
192         i1 = get_bits1(gb);
193         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++)
194             *dst++ = get_vlc2(gb, quant_vlc[idx-1][i1].table, 9, 2) - mpc7_quant_vlc_off[idx-1];
195         break;
196     case  8: case  9: case 10: case 11: case 12:
197     case 13: case 14: case 15: case 16: case 17:
198         t = (1 << (idx - 2)) - 1;
199         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++)
200             *dst++ = get_bits(gb, idx - 1) - t;
201         break;
202     default: // case 0 and -2..-17
203         return;
204     }
205 }
206
207 static int mpc7_decode_frame(AVCodecContext * avctx,
208                             void *data, int *data_size,
209                             uint8_t * buf, int buf_size)
210 {
211     MPCContext *c = avctx->priv_data;
212     GetBitContext gb;
213     uint8_t *bits;
214     int i, j, ch, t;
215     int mb = -1;
216     Band bands[BANDS];
217     int Q[2][MPC_FRAME_SIZE];
218     int off;
219     float mul;
220     int bits_used, bits_avail;
221
222     memset(bands, 0, sizeof(bands));
223     if(buf_size <= 4){
224         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small buffer passed (%i bytes)\n", buf_size);
225     }
226
227     bits = av_malloc(((buf_size - 1) & ~3) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
228     c->dsp.bswap_buf(bits, buf + 4, (buf_size - 4) >> 2);
229     init_get_bits(&gb, bits, (buf_size - 4)* 8);
230     skip_bits(&gb, buf[0]);
231
232     /* read subband indexes */
233     for(i = 0; i <= c->bands; i++){
234         for(ch = 0; ch < 2; ch++){
235             if(i) t = get_vlc2(&gb, hdr_vlc.table, MPC7_HDR_BITS, 1) - 5;
236             if(!i || (t == 4)) bands[i].res[ch] = get_bits(&gb, 4);
237             else bands[i].res[ch] = bands[i-1].res[ch] + t;
238         }
239
240         if(bands[i].res[0] || bands[i].res[1]){
241             mb = i;
242             if(c->MSS) bands[i].msf = get_bits1(&gb);
243         }
244     }
245     /* get scale indexes coding method */
246     for(i = 0; i <= mb; i++)
247         for(ch = 0; ch < 2; ch++)
248             if(bands[i].res[ch]) bands[i].scfi[ch] = get_vlc2(&gb, scfi_vlc.table, MPC7_SCFI_BITS, 1);
249     /* get scale indexes */
250     for(i = 0; i <= mb; i++){
251         for(ch = 0; ch < 2; ch++){
252             if(bands[i].res[ch]){
253                 bands[i].scf_idx[ch][2] = c->oldDSCF[ch][i];
254                 t = get_vlc2(&gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
255                 bands[i].scf_idx[ch][0] = (t == 8) ? get_bits(&gb, 6) : (bands[i].scf_idx[ch][2] + t);
256                 switch(bands[i].scfi[ch]){
257                 case 0:
258                     t = get_vlc2(&gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
259                     bands[i].scf_idx[ch][1] = (t == 8) ? get_bits(&gb, 6) : (bands[i].scf_idx[ch][0] + t);
260                     t = get_vlc2(&gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
261                     bands[i].scf_idx[ch][2] = (t == 8) ? get_bits(&gb, 6) : (bands[i].scf_idx[ch][1] + t);
262                     break;
263                 case 1:
264                     t = get_vlc2(&gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
265                     bands[i].scf_idx[ch][1] = (t == 8) ? get_bits(&gb, 6) : (bands[i].scf_idx[ch][0] + t);
266                     bands[i].scf_idx[ch][2] = bands[i].scf_idx[ch][1];
267                     break;
268                 case 2:
269                     bands[i].scf_idx[ch][1] = bands[i].scf_idx[ch][0];
270                     t = get_vlc2(&gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
271                     bands[i].scf_idx[ch][2] = (t == 8) ? get_bits(&gb, 6) : (bands[i].scf_idx[ch][1] + t);
272                     break;
273                 case 3:
274                     bands[i].scf_idx[ch][2] = bands[i].scf_idx[ch][1] = bands[i].scf_idx[ch][0];
275                     break;
276                 }
277                 c->oldDSCF[ch][i] = bands[i].scf_idx[ch][2];
278             }
279         }
280     }
281     /* get quantizers */
282     memset(Q, 0, sizeof(Q));
283     off = 0;
284     for(i = 0; i < BANDS; i++, off += SAMPLES_PER_BAND)
285         for(ch = 0; ch < 2; ch++)
286             idx_to_quant(c, &gb, bands[i].res[ch], Q[ch] + off);
287     /* dequantize */
288     memset(c->sb_samples, 0, sizeof(c->sb_samples));
289     off = 0;
290     for(i = 0; i <= mb; i++, off += SAMPLES_PER_BAND){
291         for(ch = 0; ch < 2; ch++){
292             if(bands[i].res[ch]){
293                 j = 0;
294                 mul = mpc_CC[bands[i].res[ch]] * mpc7_SCF[bands[i].scf_idx[ch][0]];
295                 for(; j < 12; j++)
296                     c->sb_samples[ch][j][i] = mul * Q[ch][j + off];
297                 mul = mpc_CC[bands[i].res[ch]] * mpc7_SCF[bands[i].scf_idx[ch][1]];
298                 for(; j < 24; j++)
299                     c->sb_samples[ch][j][i] = mul * Q[ch][j + off];
300                 mul = mpc_CC[bands[i].res[ch]] * mpc7_SCF[bands[i].scf_idx[ch][2]];
301                 for(; j < 36; j++)
302                     c->sb_samples[ch][j][i] = mul * Q[ch][j + off];
303             }
304         }
305         if(bands[i].msf){
306             int t1, t2;
307             for(j = 0; j < SAMPLES_PER_BAND; j++){
308                 t1 = c->sb_samples[0][j][i];
309                 t2 = c->sb_samples[1][j][i];
310                 c->sb_samples[0][j][i] = t1 + t2;
311                 c->sb_samples[1][j][i] = t1 - t2;
312             }
313         }
314     }
315
316     mpc_synth(c, data);
317
318     av_free(bits);
319
320     bits_used = get_bits_count(&gb);
321     bits_avail = (buf_size - 4) * 8;
322     if(!buf[1] && ((bits_avail < bits_used) || (bits_used + 32 <= bits_avail))){
323         av_log(NULL,0, "Error decoding frame: used %i of %i bits\n", bits_used, bits_avail);
324         return -1;
325     }
326     if(c->frames_to_skip){
327         c->frames_to_skip--;
328         *data_size = 0;
329         return buf_size;
330     }
331     *data_size = (buf[1] ? c->lastframelen : MPC_FRAME_SIZE) * 4;
332
333     return buf_size;
334 }
335
336 static void mpc7_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
337 {
338     MPCContext *c = avctx->priv_data;
339
340     memset(c->oldDSCF, 0, sizeof(c->oldDSCF));
341     c->frames_to_skip = 32;
342 }
343
344 AVCodec mpc7_decoder = {
345     "mpc sv7",
346     CODEC_TYPE_AUDIO,
347     CODEC_ID_MUSEPACK7,
348     sizeof(MPCContext),
349     mpc7_decode_init,
350     NULL,
351     NULL,
352     mpc7_decode_frame,
353     .flush = mpc7_decode_flush,
354 };